Phương pháp không gian trạng thái trong đó sử dụng quá trình ngẫu nhiên Markov là chính, trong phương pháp này hệ thống điện được diễn tả bởi các trạng thái hoạt động và khả năng chuyển giữa các trạng thái đó. Trạng thái hệ thống được xác định bởi tổ hợp các trạng thái của các phần tử, mỗi tổ hợp trạng thái của phần tử cho một trạng thái của hệ thống. Phần tử có thể có nhiều trạng thái khác nhau như: trạng thái tốt, trạng thái hỏng, trạng thái bảo dưỡng định kỳ....do đó mỗi sự thay đổi trạng thái của phần tử đều làm cho hệ thống chuyển sang một trạng thái mới.
3 2
23
- Tất cả các trạng thái có thể của hệ thống tạo thành không gian trạng thái, hệ thống luôn ở một trong các trạng thái này. Do đó, tổng các xác suất trạng thái bằng 1.
- Đối với hệ thống điện, sự chuyển trạng thái xảy ra khi xảy ra hỏng hóc hoặc phục hồi của các phần tử. Với giả thiết thời gian làm việc và thời gian phục hồi của các phần tử tuân theo luật phân bố mũ, thì thời gian hệ thống ở các trạng thái và cường độ chuyển trạng thái không phụ thuộc thời gian cũng sẽ tuân theo luật này, có thể áp dụng quá trình Markov đồng nhất. Quá trình ngẫu nhiên Markov là đống nhất nếu thời gian hệ thống ở trạng thái bất kỳ tuân theo luật phân bố mũ với xác suất chuyển pij không phụ thuộc vào thời gian, pij gọi là cường độ chuyển trạng thái và được định nghĩa như sau:
Pij = lim t 1 (p[X(t+t) = ) (t X j = i]) (3.16) Đó là xác suất ở thời điểm t, hệ thống ở trạng thái i nhưng ở thời điểm t + t hệ thống chuyển sang trạng thái j, trong đó X chỉ trạng thái của hệ thống.
Quá trình ngẫu nhiên Markov có thể là:
+ Rời rạc trong không gian và liên tục trong thời gian. + Rời rạc trong không gian và theo thời gian (xích Markov).
Ưu điểm của phương pháp không gian trạng thái là có thể xét các phần tử có nhiều
trạng thái khác nhau và với các giả thuyết nhất định có thể áp dụng phương pháp quá trình Markov một cách hiệu quả để tính xác suất trạng thái và tần suất trạng thái, từ đó tính được các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống.